手機處理器 又叫 CPU（Central Processor Unit)、中央處理器。是由單晶矽參雜後得的半導體陣列、CPU封裝多是用絕緣的塑膠或陶瓷材料包裝起來，針腳是金屬還含有金！！！！

在一些硬體高手的眼裡，CPU也至多是一塊十餘平方釐米，有很多腳的塊塊兒，而CPU的核心部分甚至只有不到一平方釐米大。他們知道這塊不到一平方釐米大的玩意兒是用多少微米工藝製成的，知道它集成了幾億幾千萬電晶體，但鮮有了解CPU的製造流程者。今天，就讓我們來詳細的瞭解一下，CPU是怎樣練成的。

基本材料

多數人都知道，現代的CPU是使用矽材料製成的。矽是一種非金屬元素，從化學的角度來看，由於它處於元素週期表中金屬元素區與非金屬元素區的交界處，所以具有半導體的性質，適合於製造各種微小的電晶體，是目前最適宜於製造現代大規模積體電路的材料之一。從某種意義上說，沙灘上的沙子的主要成分也是矽（二氧化矽），而生產CPU所使用的矽材料，實際上就是從沙子裡面提取出來的。當然，CPU的製造過程中還要使用到一些其它的材料，這也就是為什麼我們不會看到Intel或者AMD只是把成噸的沙子拉往他們的製造廠。同時，製造CPU對矽材料的純度要求極高，雖然來源於廉價的沙子，但是由於材料提純工藝的複雜，我們還是無法將一百克高純矽和一噸沙子的價格相提並論。

製造CPU的另一種基本材料是金屬。金屬被用於製造CPU內部連線各個元件的電路。鋁是常用的金屬材料之一，因為它廉價，而且效能不差。而現今主流的CPU大都使用了銅來代替鋁，因為鋁的電遷移性太大，已經無法滿足當前飛速發展的CPU製造工藝的需要。所謂電遷移，是指金屬的個別原子在特定條件下（例如高電壓）從原有的地方遷出。

很顯然，如果不斷有原子從連線元件的金屬微電路上遷出，電路很快就會變得千瘡百孔，直到斷路。這也就是為什麼超頻者嘗試對Northwood Pentium 4的電壓進行大幅度提升時，這塊悲命的CPU經常在“突發性Northwood死亡綜合症（Sudden Northwood Death Syndrome，SNDS）”中休克甚至犧牲的原因。SNDS使得Intel第一次將銅互連（Copper Interconnect）技術應用到CPU的生產工藝中。銅互連技術能夠明顯的減少電遷移現象，同時還能比鋁工藝製造的電路更小，這也是在奈米級製造工藝中不可忽視的一個問題。

不僅僅如此，銅比鋁的電阻還要小得多。種種優勢讓銅互連工藝迅速取代了鋁的位置，成為CPU製造的主流之選。除了矽和一定的金屬材料之外，還有很多複雜的化學材料也參加了CPU的製造工作。

準備工作

解決製造CPU的材料的問題之後，我們開始進入準備工作。在準備工作的過程中，一些原料將要被加工，以便使其電氣效能達到製造CPU的要求。其一就是矽。首先，它將被透過化學的方法提純，純到幾乎沒有任何雜質。同時它還得被轉化成矽晶體，從本質上和海灘上的沙子劃清界限。

在這個過程中，原材料矽將被熔化，並放進一個巨大的石英熔爐。這時向熔爐裡放入一顆晶種，以便矽晶體圍著這顆晶種生長，直到形成一個幾近完美的單晶矽。如果你在高中時把硫酸銅結晶實驗做的很好，或者看到過單晶冰糖是怎麼製造的，相信這個過程不難理解。同時你需要理解的是，很多固體物質都具有晶體結構，例如食鹽。CPU製造過程中的矽也是這樣。小心而緩慢的攪拌矽的熔漿，矽晶體包圍著晶種向同一個方向生長。最終，一塊矽錠產生了。

現在的矽錠的直徑大都是200毫米，而CPU廠商正在準備製造300毫米直徑的矽錠。在確保質量不變的前提下製造更大的矽錠難度顯然更大，但CPU廠商的投資解決了這個技術難題。建造一個生產300毫米直徑矽錠的製造廠大約需要35億美元，Intel將用其產出的矽材料製造更加複雜的CPU。而建造一個相似的生產200毫米直徑矽錠的製造廠只要15億美元。作為第一個吃螃蟹的人，Intel顯然需要付出更大的代價。花兩倍多的錢建造這樣一個製造廠似乎很划不來，但從下文可以看出，這個投資是值得的。矽錠的製造方法還有很多，上面介紹的只是其中一種，叫做CZ製造法。

矽錠造出來了，並被整型成一個完美的圓柱體，接下來將被切割成片狀，稱為晶圓。晶圓才被真正用於CPU的製造。一般來說，晶圓切得越薄，相同量的矽材料能夠製造的CPU成品就越多。接下來晶圓將被磨光，並被檢查是否有變形或者其它問題。在這裡，質量檢查直接決定著CPU的最終良品率，是極為重要的。

有問題的晶圓將被摻入適當的其它材料，用以在上面製造出各種電晶體。摻入的材料沉積在矽原子之間的縫隙中。目前普遍使用的晶體管制造技術叫做CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductors，互補式金氧半導體）技術，相信這個詞你經常見到。簡單的解釋一下，CMOS中的C（Complementary）是指兩種不同的MOS電路“N”電路和“P”電路之間的關係：它們是互補的。

在電子學中，“N”和“P”分別是Negative和Positive的縮寫，用於表示極性。可以簡單的這麼理解，在“N”型的基片上可以安裝“P”井製造“P”型的電晶體，而在“P”型基片上則可以安裝“N”井製造“N”型電晶體。在多數情況下，製造廠向晶圓裡摻入相關材料以製造“P”基片，因為在“P”基片上能夠製造出具有更優良的效能，並且能有效的節省空間的“N”型電晶體；而這個過程中，製造廠會盡量避免產生“P”型電晶體。

接下來這塊晶圓將被送入一個高溫熔爐，當然這次我們不能再讓它熔化了。透過密切監控熔爐內的溫度、壓力和加熱時間，晶圓的表面將被氧化成一層特定厚度的二氧化矽（SiO2），作為電晶體閘電路的一部分—基片。如果你學過邏輯電路之類的，你一定會很清楚閘電路這個概念。透過閘電路，輸入一定的電平將得到一定的輸出電平，輸出電平根據閘電路的不同而有所差異。電平的高低被形象的用0和1表示，這也就是計算機使用二進位制的原因。在Intel使用90奈米工藝製造的CPU中，這層閘電路只有5個原子那麼厚。

準備工作的最後一步是在晶圓上塗上一層光敏抗蝕膜，它具有光敏性，並且感光的部分能夠被特定的化學物質清洗掉，以此與沒有曝光的部分分離。

完成閘電路

這是CPU製造過程中最複雜的一個環節，這次使用到的是光微刻技術。可以這麼說，光微刻技術把對光的應用推向了極限。CPU製造商將會把晶圓上覆蓋的光敏抗蝕膜的特定區域曝光，並改變它們的化學性質。而為了避免讓不需要被曝光的區域也受到光的干擾，必須製作遮罩來遮蔽這些區域。想必你已經在Photoshop之類的軟體裡面認識到了遮罩這個概念，在這裡也大同小異。

在這裡，即使使用波長很短的紫外光並使用很大的鏡頭，也就是說，進行最好的聚焦，遮罩的邊緣依然會受到影響，可以簡單的想象成邊緣變模糊了。請注意我們現在討論的尺度，每一個遮罩都複雜到不可想象，如果要描述它，至少得用10GB的資料，而製造一塊CPU，至少要用到20個這樣的遮罩。對於任意一個遮罩，請嘗試想象一下北京市的地圖，包括它的郊區；然後將它縮小到一塊一平方釐米的小紙片上。最後，別忘了把每塊地圖都連線起來，當然，我說的不是用一條線連連那麼簡單。

當遮罩製作完成後，它們將被覆蓋在晶圓上，短波長的光將透過這些石英遮罩的孔照在光敏抗蝕膜上，使之曝光。接下來停止光照並移除遮罩，使用特定的化學溶液清洗掉被曝光的光敏抗蝕膜，以及在下面緊貼著抗蝕膜的一層矽。

當剩餘的光敏抗蝕膜也被去除之後，晶圓上留下了起伏不平的二氧化矽山脈，當然你不可能看見它們。接下來新增另一層二氧化矽，並加上了一層多晶矽，然後再覆蓋一層光敏抗蝕膜。多晶矽是上面提到的閘電路的另一部分，而以前這是用金屬製造而成的（即CMOS裡的M：Metal）。光敏抗蝕膜再次被蓋上決定這些多晶矽去留的遮罩，接受光的洗禮。然後，曝光的矽將被原子轟擊，以製造出N井或P井，結合上面製造的基片，閘電路就完成了

可能你會以為經過上面複雜的步驟，一塊CPU就已經差不多製造完成了。實際上，到這個時候，CPU的完成度還不到五分之一。接下來的步驟與上面所說的一樣複雜，那就是再次新增二氧化矽層，再次蝕刻，再次新增……重複多遍，形成一個3D的結構，這才是最終的CPU的核心。每幾層中間都要填上金屬作為導體。Intel的Pentium 4處理器有7層，而AMD的Athlon 64則達到了9層。層數決定於設計時CPU的佈局，以及透過的電流大小。

手機的原材料： 1.核心。2.處理器。3.電池。4.顯示屏。

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近幾年來，國內外企業都在大陸瘋狂建設晶圓廠（晶圓是製造半導體晶片的基本材料，半導體積體電路最主要的原料是矽，因此對應的就是矽晶圓。還記得紅極一時的美國矽谷麼？），奈米技術也是一路升級更新。去年9月份，全球頂尖的晶圓代工廠臺積電宣佈計劃在臺灣建設3納米制程廠，雖然有人說5奈米/3奈米將會面臨很多技術難題，可是解決了難題之後技術才會成長。

那麼製造工藝到底是什麼呢？晶片的製造工藝常常用90nm、65nm、40nm、28nm、22nm、14nm來表示。現在的CPU內集成了以億為單位的電晶體，這種電晶體由源極、漏極和位於他們之間的柵極所組成，電流從源極流入漏極，柵極則起到控制電流通斷的作用。

而所謂的多少nm其實指的是，CPU的上形成的互補氧化物金屬半導體場效應電晶體柵極的寬度，也被稱為柵長。

柵長越短，則可以在相同尺寸的矽片上整合更多的電晶體——Intel曾經宣稱將柵長從130nm減小到90nm時，電晶體所佔得面積將減小一半；在晶片電晶體整合度相當的情況下，使用更先進的製造工藝，晶片的面積和功耗就越小，成本也越低。

柵長可以分為光刻柵長和實際柵長，光刻柵長則是由光刻技術所決定的。由於在光刻中光存在衍射現象以及晶片製造中還要經歷離子注入、蝕刻、等離子沖洗、熱處理等步驟，因此會導致光刻柵長和實際柵長不一致的情況。

另外，同樣的製程工藝下，實際柵長也會不一樣，比如雖然臺積電跟三星也推出了10nm製程工藝的晶片，但其晶片的實際柵長和Intel的10nm製程晶片的實際柵長依然有一定差距。並且差距還是不小的

歸根結底，未來會出現幾奈米的製造工藝尚不確定，但是科技在發展，人類在進步是有目共睹的。

手機處理器的原材料主要是：矽/二氧化矽/銅/鋁/鈦及各種稀有金屬。

首先從工藝上講，目前普及的較多的是10nm和7nm，越小的越好。其次講下品牌，手機處理器大致分為四大類，三星獵戶座、華為麒麟、蘋果晶片以及高通驍龍。當然還有intel、英偉達、聯發科的手機晶片，不過不常用就不介紹了。一般製備過程非常複雜，製備中有刻蝕、晶圓製備、氧化、測試等等步驟。最重要的是光刻部分，目前最好的光刻機是荷蘭ASML製造的。

為什麼選擇矽？

1、矽具有良好的半導體特性，而且高溫下極其穩定 （鍺就是因為高溫效能差而無法廣泛應用，雖然是同族元素而且電子的移動速度還更快）。常溫下矽的導電效能並不好，因為每個矽原子外層都有四個電子，而每個矽原子都與四個矽原子形成穩定的化學鍵（每個化學鍵需要兩個電子），這樣就沒有額外的電子來用於導電。但是如果往矽單晶裡摻入一點點雜質，比如硼（B）或是磷（P），那麼其導電性便會成幾何級數倍地提高。磷原子外層有五個電子，當一個磷原子取代一個矽原子的位置後，那麼就多出了一個可以自由移動的電子，這樣導電效能就大大提升了。硼原子外層只有三個電子，當一個硼原子代替一個矽原子的位置之後，則多出了一個帶正電荷的空穴，導電性同樣也提高了。雜質濃度越高，導電性越好。

3、矽的氧化產物二氧化矽是一種絕佳的絕緣體，而且耐高溫，這個特性讓矽成為半導體材料的最佳選擇，因為在積體電路中，除了需要容易導電的的介質，也需要容易加工製造的絕緣層，這樣才不容易出現漏電現象。

4、當然，到了5奈米技術點（5nm node)，開始出現了把鍺（Ge）加入到矽（Si）中，以SiGe形式作為導電通道（channel）的技術，這樣是為了加快電子的移動速度和取得更高的電流。

經過層層加工與封裝測試，最終呈現的就是我們看到的晶片了。

是由一種叫“單晶矽”的材料製成,未切割前的單晶矽材料是一種薄圓形片,叫“晶圓片”。是在特別純淨的矽材料上製造的。一個處理器晶片包含上百萬個精巧的電晶體。人們在一塊指甲蓋大小的矽片上，用化學的方法蝕刻或光刻出電晶體。

處理器晶片正是由電晶體組合而成的。簡單而言，電晶體就是微型電子開關，它們是構建處理器的基石，你可以把一個電晶體當作一個電燈開關，它們有個操作位，分別代表兩種狀態:ON(開)和OFF(關)。這一開一關就相當於電晶體的連通與斷開

處理器（Center Processing Unit，簡稱CPU）是手機的核心部件，手機中的微處理器類似計算機中的中央處理器(CPU)，它是整臺手機的控制中樞系統，也是邏輯部分的控制核心。就是手機的核心，相當於電腦的CPU一樣的功能。處理器的效能決定了整部手機的效能。

半導體除了用矽還有用鍺做主要材料的。無論電腦、手機CPU還是其他CPU都是半導體的積體電路。主要成分都是矽，還有為了獲得特定導電性而摻雜的一些其他東西。

手機處理器，本質上也是晶片，只不過是特定用途得晶片，所以原材料和所有晶片是一樣得，的原材料主要是：二氧化矽，銅，鋁及各種稀有金屬，以及封裝材料。

目前，手機處理器大致分為四大類，三星獵戶座、華為麒麟、蘋果晶片，高通驍龍和聯發科的手機晶片等。

手機處理器，一般分為應用處理器和通訊處理器（Modem）！

我想你的“晶片”指的是半導體吧。半導體除了用矽還有用鍺做主要材料的。 無論電腦、手機CPU還是其他CPU都是半導體的積體電路。主要成分都是矽，還有為了獲得特定導電性而摻雜的一些其他東西。

首先從工藝上講，目前普及的較多的是10nm和7nm，越小的越好。其次講下品牌，手機處理器大致分為四大類，三星獵戶座、華為麒麟、蘋果晶片以及高通驍龍。當然還有intel、英偉達、聯發科的手機晶片，不過不常用就不介紹了。一般製備過程非常複雜，製備中有刻蝕、晶圓製備、氧化、測試等等步驟。最重要的是光刻部分，目前最好的光刻機是荷蘭ASML製造的。

簡單說是沙子，詳細點是沙子裡面的單晶矽元素。手機處理器就是大型的邏輯電路整合在一起就是手機的處理器了，處理器的製造離不開設計和製造，設計工程量浩大，製造工藝要求嚴刻，還需要大量的研發資金，一般公司基本都搞不定